LAAS导航信号数据仿真技术研究

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雅宝题库解析：
目前国内外卫星导航模拟器主要模拟普通接收机和高动态接收机的RF信号，针对高精度、高完好性的LAAS局域增强系统的信号仿真和故障仿真技术研究尚属空白。本文针对LAAS导航信号模拟器的数据仿真技术开展了研究，并完成了基带级的初步验证工作。LAAS导航信号模拟器可以模拟产生监测站的多个参考接收机和1个用户接收机前端接收到的导航电文，可以模拟在同一时空下相关或不相关的误差，并可以进行故障设置，以支持LAAS系统的实验室仿真测试与验证评估。本文首先介绍了LAAS局域增强原理，阐述了LAAS导航信号模拟器设计的必要性；根据模拟器仿真需求，分析了导航信号数据仿真软件的主要功能，并对其进行了功能模块的划分。然后详细描述了LAAS信号模拟器数据仿真软件的设计与实现方法，针对LAAS系统的特点与软件技术指标要求，对多用户生成、长时间导航电文模拟与故障风险技术进行了研究，并在此基础上，设计了软件总体流程以及各功能模块的实现方法。论文中提出了一种对于模拟的LAAS单用户导航数据进行验证的方法。通过GNSS航空性能测试仿真软件，从RAIM完好性监测和定位精度两个方面对故障仿真和导航数据仿真进行基带级验证。数据验证结果表明LAAS信号模拟器数据仿真软件正确模拟了故障风险和导航数据。 最后，在RAIM算法研究的基础上，论文提出了采用将RAIM完好性监测性能与卫星故障发生概率综合考虑，研究多系统完好性风险的方法。理论分析和数据仿真表明，采用多卫星导航系统组合后，RAIM监测性能的大幅改善可以抵消卫星故障发生概率的成倍增加，其完好性风险更低，对保证航空用户的飞行安全作用明显。本论文的研究成果为我国研究LAAS系统提供了基本的导航数据源和故障模拟手段，对我国建立和发展自主的LAAS局域增强系统有着重要的应用价值；并且，本论文提出的采用RAIM完好性监测性能、结合卫星故障发生概率分析多系统完好性风险的方法，可进一步提高我国民航在完好性方面的监测。